知识构建的基本原理

知识构建的基本原理不仅表现在知识构建需要一定的前提条件,而且表现在其知识状态要发生由知识元→知识单元→知识结构→知识空间的演变,还表现在其应遵循的基本原则:知识元抽取原则、知识单元序化原则、知识结构展示原则、知识空间优化原则上。

知识构建的支撑技术

知识技术是用于知识采集、模型化、重用、检索、提供和维护整个知识生命周期的新一代智能信息技术,也是实现以语义网为核心的互联网第三次革命的关键技术。从本质上说,知识技术是对信息进行理解的智能技术,其中本体技术是其核心。现在的知识技术包括语义Web技术、概念本体、网格技术、知识地图技术、基本代理技术等,正在发展的知识技术有虚拟协同和联合、互联网推理服务、多语言实时自然语言处理、泛在计算基础设施和网格计算。知识技术面临着概念本体的建造和管理、内容自动化、提供服务、语境捕获和基本原理、起源和信托(provenanee and trust)、知识维护、社会、文化和组织问题。从研究目标来看,知识技术可用于解决未来知识构建(knowledge architecture,KA)中的知识采集、知识模型化、知识重用、知识检索、知识提供和知识维护这6个挑战。可见,知识技术为KA提供了支撑。

知识构建过程中知识状态的演变

知识元——KA的理想基元

信息源于物质的抽象变换,知识源于智能对信息的认知结果;信息和知识属于两个不同领域的实体,存在着依存和变换关系。实现信息向知识的转化, 是KA的首要环节。

文本是信息和知识记录的载体,文本的知识内容是由一个个独立的知识元素按其逻辑关系进行组织排列的。这种独立的知识元素人们称之为知识元,逻辑依存关系称为知识链。知识元是构成知识结构的最小独立单元,用来表示一个个针对特定问题的解决方案,可以是概念、方法、规则、公理等数据或事实,以及实例化的知识。

知识元的本体特征与认知属性更适合KA的需求。知识元可表示为:知识元=文本知识(本体论)+知识元语义概念(认知论)。知识元的本体特征为资源描述和查询提供了必须的元素,知识元采用规范的形式语言、精确的句法和明确定义的语义,对领域中的概念与概念、概念与实体、实体与实体之间的关系进行预先标注,有效减少了系统内各主体领域中概念和逻辑关系可能造成的误解和歧义,具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持;知识元的认知属性使信息检索从字面匹配深入到知识元的层次,提高了检索效率,在信息源的知识标引和检索中具有重要意义。

知识元的独立性、拓扑性和链接性是语义网格环境下KA的重要起点。利用知识元这些特性,语义网格便可在知识结构、知识单元、知识元之间,通过知识链和语义链形成知识链网络和语义链网络,进而构画出知识地图,为知识的语义检索提供了途径。可见,基于知识元链接的知识网络与语义网络不仅为KA建立了知识地图,而且实现了知识组织系统以知识元为基元的语义互联推理体系结构,消除网络资源孤岛,为在语义网格中对知识的动态检索与利用建立了知识导航。

知识元内容的单一性与独立性,便于KA的知识组织与检索。内容单一、独立的知识元,容易选择与之相适应的最佳存储和查询,便于知识库的构建与检索,便于用户直接查询知识元,组合知识元,改善自己的知识结构,从而加快知识创新速度。

上述三方面知识元优势的有机结合,不但保证了将知识元作为KA的起点,既符合知识检索的要求,又遵从客观知识结构的本来面目;而且保证了基于知识元的知识组织体系的整体性和关联性,为实现KA由等级式向网络式转变提供了理论和技术可行性,使知识元成为KA的理想基元。

知识单元——KA的基本对象

文献单元是有形的物理单元,信息单元是表现文献属性的特征单元,而知识单元则是源于文献单元和信息单元的知识内容单元。若将每篇文献看成是人类知识系统中的一个知识单元,知识单元与知识系统就组成了个性知识与共性知识系统。个性知识体现在知识的创新上,共性知识系统则表现在知识的完整性上。于是,知识系统={知识单元1,知识单元2,…,知识单元n},知识单元={知识元1,知识元2,…,知识元n}。

随着人类知识管理的目标从知识载体和知识属性特征过渡到知识内容本身,知识管理的对象也经历了从文献单元到信息单元既而到知识单元的演进过程。所以,出于对知识管理优化的KA,必将知识单元视为自己构建的基本对象。为此,文献对文本单元向知识单元转化进行了研究,并提出了基于本体的 OTKTS(Ontology-based Text Knowledge TransformSystem)系统模型。

知识结构——KA的内容主体

在KA活动中,知识建筑师(Knowledge Architects)需要在对知识内容、用户的知识需求以及知识环境理解的基础上,对知识集合中的知识单元进行知识元抽取、分解,并对知识单元及其知识元进行本体语义标注,形成知识单元之间及其不同知识元之间的语义关联,从而建立起知识固有的层次结构关系,使知识体系成为有序的关联整体,这就是知识结构。它是知识系统存储知识及其进行交流的方式和渠道。因此,KA必将知识结构纳入其知识空间设计的内容主体。

知识空间——KA的实现目标

网络时代,KA更凸显其空间特征。KA的任务就是要求知识建筑师们在知识空间规划中,进行知识界面设计,建立知识结构和知识路径,并将知识结构及其包含的知识内容以科学的或艺术的方式在特定的知识空间中展示给用户,使用户易于发现和获取所要的知识。可见,在KA过程中,不但要使信息向知识转化,而且还要实现知识状态由知识元→知识单元→知识结构→知识空间的日益清晰化和可利用性递进。这就需要在空间中实现对知识的控制,使知识的空间分布合理化,建立知识存取的空间秩序,实现KA的目标。

总之,KA的主要活动是组织知识内容、生成知识结构和规范知识空间,直接目标是建立一个清晰的、易于理解的知识空间结构,最后向用户提供给一个良好的知识生态环境。因此,可以说KA的过程就是为知识单元生成一个合理的知识结构,并在特定的知识空间中展示这种知识结构。

信息构建和知识构建的比较

两者的相联系之处在于：

1)信息构建和知识构建都是关注内容组织问题的学问、解决共同的问题：即信息/知识——表达清楚化、组织的有序化、存储的本体化。

2)信息构建和知识构建都建立在“以人为本”的思想基础之上，关注非凡环境下的人所处的信息生态，人的信息获取和知识利用问题。

3)当信息构建的理念被用来整理组织内部的数据和信息，让信息便于发现和治理，以便创建知识时，它是知识构建的一个必不可少的基础。

两者的相异之处在于：

1)信息构建目前已经成为一个专有名词，虽然人们对信息构建这个学科领域所包括的内容范围还没有确定清楚，但是它究竟已经有了自己的核心领域和研究重点，形成了一个基本稳定的研究框架，有了专门的网站和研究社团。而知识构建还没有完全成为一个专有名词，还缺乏自己的研究核心、重点和框架。笔者通过搜索也还没有发现专门的KA网站或者研究社团，只发现了一些公司所宣传的、主要作为咨询工具的知识构建产品。知识构建看起来与知识治理的学科领域知识有比较大的交叉。

2)信息和知识的差异决定了信息构建与知识构建的差异，信息构建解决的是人们如何发现信息和理解信息的问题，只需要回答人们所需要的信息的可能位置并更好地展示这些信息；知识构建要解决提供给人们所处理事务时利用哪些知识的问题，回答如何去做。而这与背景条件、个人的差异、所处理的事务、要完成的任务有更加直接的关系，这种关系是内在的而不是外在的或者表面的关联。

3)比起信息构建来，知识构建所要建立的知识框架需要嵌入更多的、复杂的背景因素，知识构建需要信息构建的一些思路和方法，需要信息的组织系统、标识系统、导航系统和搜索系统这样的基础，但需要进一步发展为知识组织、知识标识、知识导航和知识搜索，它们与信息构建的4个核心概念的差异就在于信息与知识之间的差异。

4)虽然知识构建与信息构建在某些方面的表现形式相似，知识构建以信息构建为基础，但知识构建不是简单地由信息构建过渡而来，也就是说，好的信息构建基础不一定就能产生好的知识构建，知识构建是在信息构建与其他背景因素综合的基础上形成的一个更复杂的体系结构。

5)信息构建的焦点在于如何建立人与信息之间的有效关联，它一般是面向某个具体应用的，如网站的用户；而知识构建的焦点在于如何建立人与人之间有效的知识关联，它与某个具体应用无关，是通用的、面向基础的，相对而言是多维的、动态的，如企业知识工程。、时间和地点的线索。它能够反映人们需要获取的知识的类别，能够直观地提供组织中知识的视觉展示，揭示组织业务环境中知识的分布和流动情况。知识地图除了关注内容以外，还需要关注任务、人员和社团几个维度，不仅对信息行为建模，还要为它的人员、政策、技术和智能结构建模。

信息构建向知识构建发展的条件

知识建筑师是设计一些空间供人们在其中进行交互活动并产生交互影响的人们，他们设计动态的交互影响使人们生成概念的因素，反映出他们互相交互过程中的属性，显然信息建筑师(Information Architect)的工作与他们的工作还是有相当大的差距的。我们还没有研究出满足从信息构建向知识构建发展的充分条件，但是，要实现从信息构建到知识构建的发展，起码要满足以下条件：

建立一种系统架构，提供一种智能交互的环境。正如T.Reamy所言：知识不是我们典型意义上存储下来的东西，相反，我们存储信息，是让人们将它转化为知识。这意味着知识构建不仅关注存储系统的结构，还要关注其中嵌入的，让人们在信息系统中相互影响的，将信息转化为知识的知识管理过程，并且要让这个过程更容易、更快捷和更有生产力。

为不同的知识状态建模，让知识能够获得。Visioncor公司提出建立“集成化的知识构建”方法来增加内容的价值和可用性，这种方法按照内容被使用的情况来对它们进行分类。不管内容是信息、要学习的知识还是共享知识，这种集成化的知识构建方法都可以作为一种指南，将所组织的内容组织成为一些小型的可以再利用的小块并在它们之间建立有意义的、直观的联系，结果是用户在需要时能够快速定位所有的相关知识。

建立能够捕捉个人头脑中的隐性知识的特征概貌图，建立人与人之间的知识联系。挖掘个人头脑中的隐性知识是知识管理的重要任务，这个任务与知识构建的目标是一致的。知识构建不仅要为显性知识，还需要为隐性知识建立可能的关联；不仅建立人与信息之间的联系，还要建立人与人之间的联系。

建立知识地图，支持合作研究。信息构建的一个重要产品是内容地图(Content Map)，而知识构建要在内容地图的基础上生成一个更丰富、更复杂、更多维、更人性化的知识地图。内容地图是内容规划映射(Information Mapping)的结果，它常常被信息建筑师用来对付信息过载和将非结构化的信息转化为可管理的和可被再使用的文献，以便它们今后能为不同的使用目标而被多次使用。知识地图是表示知识概念及其联合关系的网络结构，是知识资源的导航系统。它不仅提供组织运作所需要的知识要素，还提供有关人、时间和地点的线索。它能够反映人们需要获取的知识的类别，能够直观地提供组织中知识的视觉展示，揭示组织业务环境中知识的分布和流动情况。知识地图除了关注内容以外，还需要关注任务、人员和社团几个维度，不仅对信息行为建模，还要为它的人员、政策、技术和智能结构建模。